CN108859671B - 一种用于公交车的空气改良系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于公交车的空气改良系统，包括设置在公交车的控制台上的主控装置，主控装置电连接有监测机构和净化机构；监测机构包括一个与主控装置电连接的初级中继装置，初级中继装置还电连接有两个次级中继装置，每个次级中继装置均连接有三个采集单元，采集单元包括电连接的数据采集器和传感器；净化机构包括固定设置在车厢顶壁上方的盖体，盖体与车厢顶壁之间围合出一个气流腔，车厢顶壁上开设有进风窗和送风窗，气流腔内依次设置有滤芯、光等离子装置、干燥网、空气加湿装置和风机，光等离子装置、空气加湿装置和风机均与主控装置电连接。本发明对空气质量的采集数据准确，并且能够在不影响空调作用的情况下对车厢内空气质量进行改良。

Description

一种用于公交车的空气改良系统及方法

技术领域

本发明涉及空气改良技术领域，具体的说是一种用于公交车的空气改良系统及方法。

背景技术

节能减排、低碳环保等话题日渐成为全人类广泛关注的焦点。在日常生活中，公交车是大家最常用的出行方式之一，作为公共交通，乘坐公交车相对于开私家车来说能够减少大量的污染物排放，有利于环境保护。但是公交车因为乘客众多、空间狭小和过于封闭，导致公交车内空气质量非常不好，严重影响乘坐的舒适度，这也是导致很多人不愿意坐公交车出行的一个重要原因。

通常公交车内的空气质量差的原因主要有这几种：1、外部空气影响，因为城市整体工期质量不佳，导致公交车这个小系统内的空气质量也有所下降，特别是北方城市的冬天，因为雾霾严重导致公交车也备受雾霾的影响；2、内部异味影响，因为乘坐公交车大都是上下班的上班族和上下学的学生，因此难免要在路上吃早餐，这就导致很多人在公交车上吃早餐，各种食物的味道混合产生难闻的异味；3、温度湿度因素，特别是在冬夏两季，公交车一般都要封闭行驶然后通过空调改善车内的温度，封闭的环境加上众多的乘客，导致人体本身散发的热量和呼出的水蒸气难以排出，进而导致公交车内的温度和湿度上升；4、其他因素，诸如乘客所携带的特殊的行李等因素。

综上可知，现在公交车内的空气质量普遍是比较差的，虽然乘坐公交车有利于环保，但是较差的空气质量不利于乘客的健康，因此对公交车内的空气质量进行改良就显得非常重要。

对公交车内的空气质量进行改良，首先要进行的就是对空气质量进行检监测，因为公交车内空间相对较大，单一传感器很难满足需求，而且公交车内的环境复杂，如何分配传感器的位置也是重要的问题，同时，公交车内普遍没有能够安装电气设备的位置，如何能够在现役公交车上安装传感器也是一个需要解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种用于公交车的空气改良系统及方法，对空气质量的采集数据准确，并且能够在不影响空调作用的情况下对车厢内空气质量进行改良，还能够适用于对现役公交车的改造升级。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种用于公交车的空气改良系统，包括设置在所述公交车的控制台上的主控装置，所述主控装置电连接有监测机构和净化机构；

所述监测机构包括与所述主控装置电连接的初级中继装置，所述初级中继装置还电连接有次级中继装置，每个所述次级中继装置均连接有采集单元，所述采集单元包括电连接的数据采集器和传感器，所述采集单元可拆卸地设置在所述公交车内用于安装拉手的横梁上；

所述净化机构包括固定设置在车厢顶壁上方的盖体，所述盖体与所述车厢顶壁之间围合出一个气流腔，所述车厢顶壁上开设有进风窗和送风窗，且所述进风窗和所述送风窗均位于所述盖体的下方，在从所述进风窗到所述送风窗的方向上，所述气流腔内依次设置有滤芯、光等离子装置、干燥网、空气加湿装置和风机，所述光等离子装置、所述空气加湿装置和所述风机均与所述主控装置电连接。

优选的，所述采集单元还包括壳体，所述壳体包括第一半壳和第二半壳，所述第一半壳的内腔和所述第二半壳的内腔均呈扇面形，所述第一半壳的一端和所述第二半壳的一端通过转轴转动连接，所述第一半壳的另外一端和所述第二半壳的另外一端各固定连接有一个连接块，两个所述连接块围合出一个螺孔，利用一个锁紧螺栓与所述螺孔配合实现所述第一半壳和所述第二半壳的锁紧，所述第一半壳的内腔内固定设置有电源，所述第二半壳的内腔内设置有电路板，所述电路板与所述电源可分离地连接，所述数据采集器设置在所述电路板上，所述电路板上还设置有zigbee模块，所述传感器穿设在所述第二半壳上。

优选的，所述第一半壳上还穿设有第一电极，所述第一电极与所述电源电连接，所述第二半壳上还穿设有第二电极，所述第二电极与所述电路板电连接，当所述第一半壳和所述第二半壳处于锁紧状态时所述第一电极与所述第二电极连通。

优选的，所述锁紧螺栓的头部还一体连接有限位环，所述限位环套设在两个所述连接块的外周侧。

优选的，六个所述采集单元的六个所述传感器分别是温度传感器、湿度传感器、有机化合物传感器、粉尘颗粒传感器、易燃易爆传感器和烟雾传感器。

一种用于公交车的空气改良系统的改良方法，包括如下步骤：

S1、所有的所述传感器对公交车内的空气质量进行监测，监测数据通过所述数据采集器发送给所述次级中继装置；

S2、所述次级装置将所述监测数据发送给所述初级中继装置；

S3、所述初级中继装置将所述监测数据发送给所述主控装置；

S4、所述主控装置将所述监测数据与预设的阈值进行对比，若所述监测数据大于所述阈值，则所述主控装置控制所述净化机构启动对空气质量进行改良。

优选的，所述S4中，所述净化机构对空气质量进行改良的过程为，所述风机启动后从所述进风窗吸取车厢内的空气，空气依次经过所述滤芯、所述光等离子装置、所述干燥网、所述空气加湿装置和所述风机后从所述送风窗重新回到车厢内。

本发明将采集单元设置在横梁上，因为横梁位于车厢的中上部，略高于站立乘客的头部，所以如果这部分空气质量不达标，那么车厢内整体空气质量一定也不达标，能够使采集单元采集到的数据更加能够代表车厢内空气的整体质量。而且所有的采集单元分布均匀，监测数据更加准确。而且因为净化机构是抽取车厢内的空气进行净化并重新输出到车厢内的，所以不会与空调产生冲突，仍然可以由空调调节空气温度，由净化机构改良空气质量，所以本发明能够适用于现役公交车的改造，应用范围广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明监测机构的结构框图；

图2是本发明采集单元的结构示意图；

图3是本发明净化机构的结构示意图。

附图标记：1-车厢顶壁，2-进风窗，3-第一电极，4-送风窗，5-盖体，6-气流腔，7-滤芯，8-光等离子装置，9-干燥网，10-空气加湿装置，11-风机，12-第一半壳，13-电源，14-横梁，15-转轴，16-第二半壳，17-电路板，18-传感器，19-第二电极，20-连接块，21-锁紧螺栓，22-限位环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至3，图1是本发明监测机构的结构框图，图2是本发明采集单元的结构示意图，图3是本发明净化机构的结构示意图。

如图1-3所示，一种用于公交车的空气改良系统，包括设置在公交车的控制台上的主控装置，主控装置电连接有监测机构和净化机构。

监测机构包括与主控装置电连接的初级中继装置，初级中继装置还电连接有次级中继装置，每个次级中继装置均连接有采集单元，采集单元包括电连接的数据采集器和传感器18，采集单元可拆卸地设置在公交车内用于安装拉手的横梁14上，为了对公交车空气质量更好地监测，同时考虑到成本，建议比较优化的方案为一套监测机构包含一个初级中继装置、两个次级中继装置及三个采集单元。采集单元还包括壳体，壳体包括第一半壳12和第二半壳16，第一半壳12的内腔和第二半壳16的内腔均呈扇面形，第一半壳12的一端和第二半壳16的一端通过转轴15转动连接，第一半壳12的另外一端和第二半壳16的另外一端各固定连接有一个连接块20，两个连接块20围合出一个螺孔，利用一个锁紧螺栓21与螺孔配合实现第一半壳12和第二半壳16的锁紧，锁紧螺栓21的头部还一体连接有限位环22，限位环22套设在两个连接块20的外周侧。第一半壳12的内腔内固定设置有电源13，第二半壳16的内腔内设置有电路板17，电路板17与电源13可分离地连接，数据采集器设置在电路板17上，电路板17上还设置有zigbee模块，传感器18穿设在第二半壳16上。第一半壳12上还穿设有第一电极3，第一电极3与电源13电连接，第二半壳16上还穿设有第二电极19，第二电极19与电路板17电连接，当第一半壳12和第二半壳16处于锁紧状态时第一电极3与第二电极19连通。

六个采集单元的六个传感器18分别是温度传感器、湿度传感器、有机化合物传感器、粉尘颗粒传感器、易燃易爆传感器和烟雾传感器。

第一半壳12和第二半壳16共同围合出一个环形的壳体，横梁14穿过壳体的内孔完成采集单元的安装，在实际安装时，因为横梁14一般设置为两个，所以六个传感器分别安装在两个横梁14上，每个横梁14上设置三个采集单元，三个采集单元分别设置在车厢前部、车厢中部和车厢后部。本发明将采集单元设置在横梁14上，因为横梁14位于车厢的中上部，略高于站立乘客的头部，所以如果这部分空气质量不达标，那么车厢内整体空气质量一定也不达标，能够使采集单元采集到的数据更加能够代表车厢内空气的整体质量。而且所有的采集单元分布均匀，监测数据更加准确。

净化机构包括固定设置在车厢顶壁1上方的盖体5，盖体5与车厢顶壁1之间围合出一个气流腔6，车厢顶壁1上开设有进风窗2和送风窗4，且进风窗2和送风窗4均位于盖体5的下方，在从进风窗2到送风窗4的方向上，气流腔6内依次设置有滤芯7、光等离子装置8、干燥网9、空气加湿装置10和风机11，光等离子装置8、空气加湿装置10和风机11均与主控装置电连接。空气加湿装置10需要用到清洁的水，可以定期向内添加，添加的同时可以对滤芯7和干燥网9进行更换，维护非常方便。

一种用于公交车的空气改良系统的改良方法，包括S1～S4。

S1、所有的传感器18对公交车内的空气质量进行监测，监测数据通过数据采集器发送给次级中继装置。

S2、次级装置将监测数据发送给初级中继装置。

S3、初级中继装置将监测数据发送给主控装置。

S4、主控装置将监测数据与预设的阈值进行对比，若监测数据大于阈值，则主控装置控制净化机构启动对空气质量进行改良。净化机构对空气质量进行改良的过程为，风机11启动后从进风窗2吸取车厢内的空气，空气依次经过滤芯7、光等离子装置8、干燥网9、空气加湿装置10和风机11后从送风窗4重新回到车厢内。空气经过滤芯7时由滤芯7将空气过滤，将其中的杂质滤除，得到较为清洁的空气。较为清洁的空气经过光等离子装置8时由光等离子装置8对空气进行消毒杀菌得到清洁空气。清洁空气经过干燥网9时被吸收水分得到干燥空气。干燥空气经过空气加湿装置10的时候被湿润得到湿润空气，湿润程度可以由空气加湿装置10进行控制，从而能够输出稳定湿度、足够清洁的空气。

因为净化机构是抽取车厢内的空气进行净化并重新输出到车厢内的，所以不会与空调产生冲突，仍然可以由空调调节空气温度，由净化机构改良空气质量，所以本发明能够适用于现役公交车的改造，应用范围广泛。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种用于公交车的空气改良系统，其特征在于：包括设置在所述公交车的控制台上的主控装置，所述主控装置电连接有监测机构和净化机构；

所述监测机构包括与所述主控装置电连接的初级中继装置，所述初级中继装置还电连接有次级中继装置，每个所述次级中继装置均连接有采集单元，所述采集单元包括电连接的数据采集器和传感器(18)，所述采集单元可拆卸地设置在所述公交车内用于安装拉手的横梁(14)上；

所述净化机构包括固定设置在车厢顶壁(1)上方的盖体(5)，所述盖体(5)与所述车厢顶壁(1)之间围合出一个气流腔(6)，所述车厢顶壁(1)上开设有进风窗(2)和送风窗(4)，且所述进风窗(2)和所述送风窗(4)均位于所述盖体(5)的下方，在从所述进风窗(2)到所述送风窗(4)的方向上，所述气流腔(6)内依次设置有滤芯(7)、光等离子装置(8)、干燥网(9)、空气加湿装置(10)和风机(11)，所述光等离子装置(8)、所述空气加湿装置(10)和所述风机(11)均与所述主控装置电连接；

所述采集单元还包括壳体，所述壳体包括第一半壳(12)和第二半壳(16)，所述第一半壳(12)的内腔和所述第二半壳(16)的内腔均呈扇面形，所述第一半壳(12)的一端和所述第二半壳(16)的一端通过转轴(15)转动连接，所述第一半壳(12)的另外一端和所述第二半壳(16)的另外一端各固定连接有一个连接块(20)，两个所述连接块(20)围合出一个螺孔，利用一个锁紧螺栓(21)与所述螺孔配合实现所述第一半壳(12)和所述第二半壳(16)的锁紧，所述第一半壳(12)的内腔内固定设置有电源(13)，所述第二半壳(16)的内腔内设置有电路板(17)，所述电路板(17)与所述电源(13)可分离地连接，所述数据采集器设置在所述电路板(17)上，所述电路板(17)上还设置有zigbee模块，所述传感器(18)穿设在所述第二半壳(16)上。

2.如权利要求1所述的一种用于公交车的空气改良系统，其特征在于：所述第一半壳(12)上还穿设有第一电极(3)，所述第一电极(3)与所述电源(13)电连接，所述第二半壳(16)上还穿设有第二电极(19)，所述第二电极(19)与所述电路板(17)电连接，当所述第一半壳(12)和所述第二半壳(16)处于锁紧状态时所述第一电极(3)与所述第二电极(19)连通。

3.如权利要求1所述的一种用于公交车的空气改良系统，其特征在于：所述锁紧螺栓(21)的头部还一体连接有限位环(22)，所述限位环(22)套设在两个所述连接块(20)的外周侧。

4.如权利要求1所述的一种用于公交车的空气改良系统，其特征在于：六个所述采集单元的六个所述传感器分别是温度传感器、湿度传感器、有机化合物传感器、粉尘颗粒传感器、易燃易爆传感器和烟雾传感器。

5.一种如权利要求1所述的用于公交车的空气改良系统的改良方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、所有的所述传感器(18)对公交车内的空气质量进行监测，监测数据通过所述数据采集器发送给所述次级中继装置；

S2、所述次级装置将所述监测数据发送给所述初级中继装置；

S3、所述初级中继装置将所述监测数据发送给所述主控装置；

S4、所述主控装置将所述监测数据与预设的阈值进行对比，若所述监测数据大于所述阈值，则所述主控装置控制所述净化机构启动对空气质量进行改良。

6.如权利要求5所述的一种用于公交车的空气改良系统的改良方法，其特征在于：所述S4中，所述净化机构对空气质量进行改良的过程为，所述风机(11)启动后从所述进风窗(2)吸取车厢内的空气，空气依次经过所述滤芯(7)、所述光等离子装置(8)、所述干燥网(9)、所述空气加湿装置(10)和所述风机(11)后从所述送风窗(4)重新回到车厢内。

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